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COLEGIO OFICIAL DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓNCOLEGIO OFICIAL DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN Colegio Oficial de Colegio Oficial de Ingenieros de TelecomunicaciónIngenieros de Telecomunicación Grupo de Grupo de Nuevas Actividades ProfesionalesNuevas Actividades Profesionales Energía Solar FotovoltaicaEnergía Solar Fotovoltaica Edita: COLEGIO OFICIAL DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓNEdita: COLEGIO OFICIAL DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN C/ Almagro, 2 28010 MadridC/ Almagro, 2 28010 Madrid http: //www.coit.eshttp: //www.coit.es Depósito legal: Depósito legal: M-50664-200M-50664-20077 ISBN: ISBN: 978-84-93504978-84-935049-6-09-6-0 FotocompoFotocomposición: Inforama, sición: Inforama, S.A.S.A. Príncipe de Vergara, 210. 28002 MadridPríncipe de Vergara, 210. 28002 Madrid Impresión: Ibergraphi 2002, S.L.L.Impresión: Ibergraphi 2002, S.L.L. Grupo de Nuevas Actividades Profesionales del COIT (Grupo NAP)Grupo de Nuevas Actividades Profesionales del COIT (Grupo NAP) La razón primera de existencia de un Colegio Profesional es elLa razón primera de existencia de un Colegio Profesional es el interés social de la actividad que le caracteriza y a la que se debe. Parainterés social de la actividad que le caracteriza y a la que se debe. Para ordenar la profesión dispone de las competencias legales necesarias y paraordenar la profesión dispone de las competencias legales necesarias y para defender ese interés público cuenta con el inmejorable activo de unosdefender ese interés público cuenta con el inmejorable activo de unos profesionales formados específicamente para ello, a los que el Colegioprofesionales formados específicamente para ello, a los que el Colegio agrupa y representa.agrupa y representa. Pero es tal el dinamismo de nuestro sector que los campos dePero es tal el dinamismo de nuestro sector que los campos de actividad que constituyen nuestro ejercicio profesional se incrementan o seactividad que constituyen nuestro ejercicio profesional se incrementan o se modifican cada día, de ahí que en el año 2003, de acuerdo con los finesmodifican cada día, de ahí que en el año 2003, de acuerdo con los fines colegiales, considerásemos conveniente crear un Grupo de trabajo que secolegiales, considerásemos conveniente crear un Grupo de trabajo que se ocupase de detectar las nuevas actividades que van surgiendo, deocupase de detectar las nuevas actividades que van surgiendo, de analizarlas, de evaluar su impacto, y, en su caso, de promoverlas. Así nacióanalizarlas, de evaluar su impacto, y, en su caso, de promoverlas. Así nació el Grupo de Nuevas Actividades Profesionales (NAP). Una resultante de esael Grupo de Nuevas Actividades Profesionales (NAP). Una resultante de esa misión del Grupo es detectar y proponer, en su caso, la conveniencia o lamisión del Grupo es detectar y proponer, en su caso, la conveniencia o la obligatoriedad de contar con la redacción de un proyecto técnico en estasobligatoriedad de contar con la redacción de un proyecto técnico en estas nuevas áreas, ya sea por su grado de complejidad, porque soportennuevas áreas, ya sea por su grado de complejidad, porque soporten servicios de telecomunicación de uso público, porque deban quedarservicios de telecomunicación de uso público, porque deban quedar garantizados unos requisitos mínimos de calidad y de seguridad, o biengarantizados unos requisitos mínimos de calidad y de seguridad, o bien porque se deba hacer un uso eficaz y eficiente de ciertos recursos públicosporque se deba hacer un uso eficaz y eficiente de ciertos recursos públicos limitados en un régimen de mercado plenamente liberalizado.limitados en un régimen de mercado plenamente liberalizado. El Grupo NAP aborda su quinto trabajo centrándose en un tema tanEl Grupo NAP aborda su quinto trabajo centrándose en un tema tan candente como es la Energía Solar Fotovoltaica. Presenta así un nuevocandente como es la Energía Solar Fotovoltaica. Presenta así un nuevo campo de actuación, analizando sus diferentes escenarios e identificando lascampo de actuación, analizando sus diferentes escenarios e identificando las oportunidades de ejercicio profesional para los Ingenieros deoportunidades de ejercicio profesional para los Ingenieros de Telecomunicación ligadas a un sector tan dinámico y actual como éste. EsTelecomunicación ligadas a un sector tan dinámico y actual como éste. Es preciso destacar y agradecer la incorporación al Grupo NAP, de manerapreciso destacar y agradecer la incorporación al Grupo NAP, de manera específica para este trabajo, del profesor y experto en la materia Gabrielespecífica para este trabajo, del profesor y experto en la materia Gabriel Sala Pano sin cuya aportación no hubiese sido posible este documento.Sala Pano sin cuya aportación no hubiese sido posible este documento. Estoy convencido de que la línea de trabajo que desarrolla esteEstoy convencido de que la línea de trabajo que desarrolla este Grupo NAP del COIT mantendrá al mismo en un fGrupo NAP del COIT mantendrá al mismo en un foco de atención preferenteoco de atención preferente para nuestros Ingenieros.para nuestros Ingenieros. Francisco Mellado GarcíaFrancisco Mellado García Vicedecano del Colegio Oficial de Ingenieros de TelecomunicaciónVicedecano del Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación Fundador del Grupo NAP Fundador del Grupo NAP NAPNAP Grupo de Nuevas Actividades ProfesionalesGrupo de Nuevas Actividades Profesionales Colegio Oficial de Ingenieros de TelecomunicaciónColegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación Autor:Autor: Grupo NAPGrupo NAP MiembrosMiembros José Ignacio Alonso Montes (Coordinador)José Ignacio Alonso Montes (Coordinador) Alfonso Fernández DuránAlfonso Fernández Durán Carlos Jiménez SuárezCarlos Jiménez Suárez Antonio Lecuona RibotAntonio Lecuona Ribot Francisco Mellado GarcíaFrancisco Mellado García José Fabián Plaza FernándezJosé Fabián Plaza Fernández Victoria Ramos GonzálezVictoria Ramos González Gabriel Sala PanoGabriel Sala Pano Energía Solar FotovoltaicaEnergía Solar Fotovoltaica Colegio Oficial de Ingenieros de TelecomunicaciónColegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación Grupo de Nuevas Actividades ProfesionalesGrupo de Nuevas Actividades Profesionales EditorEditor: Gabriel Sala Pano: Gabriel Sala Pano PRESENTACIÓNPRESENTACIÓN La Energía Solar Fotovoltaica ha alcanzado notable actualidad en Europa yLa Energía Solar Fotovoltaica ha alcanzado notable actualidad en Europa y España, tanto por su importante protagonismo industrial como por la adopción deEspaña, tanto por su importante protagonismo industrial como por la adopción de medidas específicas que favorecen un considerable desarrollo del mercado.medidas específicas que favorecen un considerable desarrollo del mercado. Desde el punto de vista tecnológico puede decirse que España tomó el trenDesde el punto de vista tecnológico puede decirse que España tomó el tren fotovoltaico a tiempo y ha aprovechado las oportunidades de participar en unfotovoltaico a tiempo y ha aprovechado las oportunidades de participar en un mercado global sin complejos. Ha sido uno de los principales suministradores demercado global sin complejos. Ha sido uno de los principales suministradores de módulos fotovoltaicos y ha adoptado el concepto de tarifa especial que prima lamódulos fotovoltaicos y ha adoptado el concepto de tarifa especial que prima la producción de Energía Solar Fotovoltaica para activar el mercado, lo que la haproducción de Energía Solar Fotovoltaica para activar el mercado, lo que la ha convertido en una de las localizaciones preferidas del mundo para la instalaciónconvertido en una de las localizaciones preferidas del mundo para la instalación de centrales fotovoltaicas.de centrales fotovoltaicas. El volumen de negocio, que ha crecido globalmente al 40% en los últimosEl volumen de negocio, que ha crecido globalmente al 40% en los últimos años, indica que la años, indica que la Energía Solar Fotovoltaica en sus variados aspectos constituyeEnergía Solar Fotovoltaicaen sus variados aspectos constituye una actividad interesante para los Ingenieros de Telecomunicación. El papel de losuna actividad interesante para los Ingenieros de Telecomunicación. El papel de los Ingenieros de Telecomunicación ha sido importante en el sector desde el primerIngenieros de Telecomunicación ha sido importante en el sector desde el primer momento de su adopción como fuente momento de su adopción como fuente terrestre de energía, lo que resulta naturalterrestre de energía, lo que resulta natural dada la ligazón con el mundo de los dada la ligazón con el mundo de los dispositivos electrónicos y las células solares.dispositivos electrónicos y las células solares. Del mismo modo, la falta de precedentes históricos de esta forma de generaciónDel mismo modo, la falta de precedentes históricos de esta forma de generación impide la asignación exclusiva a cualquier Ingeniería.impide la asignación exclusiva a cualquier Ingeniería. Teniendo en cuenta que la Industria ligada a la Energía Solar FotovoltaicaTeniendo en cuenta que la Industria ligada a la Energía Solar Fotovoltaica puede alcanzar en los próximos 20-30 años dimensiones gigantescas, cercanas apuede alcanzar en los próximos 20-30 años dimensiones gigantescas, cercanas a la Industria del automóvil, el Grupo de Nuevas Actividades Profesionales (NAP) della Industria del automóvil, el Grupo de Nuevas Actividades Profesionales (NAP) del COIT consideró la conveniencia de abordar este escenario profesional para ponerCOIT consideró la conveniencia de abordar este escenario profesional para poner de manifiesto dentro del colectivo de Ingenieros de Telecomunicación lasde manifiesto dentro del colectivo de Ingenieros de Telecomunicación las tendencias de esta tecnología. Asimismo, se expresa públicamente la voluntad ytendencias de esta tecnología. Asimismo, se expresa públicamente la voluntad y competencia del Ingeniero de Telecomunicación en el desarrollo de esta nuevacompetencia del Ingeniero de Telecomunicación en el desarrollo de esta nueva forma de generación eléctrica, nacida de la mecánica cuántica y la electrónica delforma de generación eléctrica, nacida de la mecánica cuántica y la electrónica del siglo XX, y que contrasta con las energías de ciclo térmico, que en sus diversassiglo XX, y que contrasta con las energías de ciclo térmico, que en sus diversas formas, hunden sus raíces “filosóficas” en el siglo XIX.formas, hunden sus raíces “filosóficas” en el siglo XIX. El documento que sigue trata de dar una visión de las últimas realidadesEl documento que sigue trata de dar una visión de las últimas realidades científicas, técnicas y comerciales de esta forma de científicas, técnicas y comerciales de esta forma de generación energética y servirgeneración energética y servir de referencia para los profesionales que se inicien en esta actividad. Esperamosde referencia para los profesionales que se inicien en esta actividad. Esperamos así que lo Ingenierosasí que lo Ingenieros senior senior , que conocieron las células solares y sus aplicaciones, que conocieron las células solares y sus aplicaciones como una promesa de futuro, se equiparen en conocimiento a los más jóvenes,como una promesa de futuro, se equiparen en conocimiento a los más jóvenes, que han sido formados en consonancia con la importancia del sector fotovoltaicoque han sido formados en consonancia con la importancia del sector fotovoltaico y energético.y energético. Para unos y otros, este documento pretende combinar informacionesPara unos y otros, este documento pretende combinar informaciones generales sobre la Energía Solar Fotovoltaica con guías prácticas que indican lasgenerales sobre la Energía Solar Fotovoltaica con guías prácticas que indican las particularidades legales y contractuales ligadas a los proyectos de generaciónparticularidades legales y contractuales ligadas a los proyectos de generación fotovoltaica, ya sea en aplicaciones aisladas o en conexión a red.fotovoltaica, ya sea en aplicaciones aisladas o en conexión a red. Dada la complejidad de la I+D+i en células solares, la multitud deDada la complejidad de la I+D+i en células solares, la multitud de aplicaciones, la evolución de los costes y el rápido crecimiento del mercado, se haaplicaciones, la evolución de los costes y el rápido crecimiento del mercado, se ha dedicado una extensión importante a esbozar lo mejor posible el marco generaldedicado una extensión importante a esbozar lo mejor posible el marco general global.global. Posteriormente, se han presentado algunos de los escenarios tipo, que enPosteriormente, se han presentado algunos de los escenarios tipo, que en conjunto, permiten visualizar en la Energía Solar Fotovoltaica la carencia de unaconjunto, permiten visualizar en la Energía Solar Fotovoltaica la carencia de una especificidad típica tecnológica, a diferencia de la generación eléctrica tradicional,especificidad típica tecnológica, a diferencia de la generación eléctrica tradicional, basada en combustibles y fluidos, por lo que pueden ser abordables porbasada en combustibles y fluidos, por lo que pueden ser abordables por Ingenieros de diversas ramas. Tras resaltar además el carácter multidisciplinarioIngenieros de diversas ramas. Tras resaltar además el carácter multidisciplinario de éstas (células solares, instrumentación, electrónica de control y de potencia,de éstas (células solares, instrumentación, electrónica de control y de potencia, obra civil, Media Tobra civil, Media Tensión, etc.), se ensión, etc.), se aboga claramente por la redacción aboga claramente por la redacción de proyectosde proyectos globales unificados, conforme a la demanda de los clientes potenciales.globales unificados, conforme a la demanda de los clientes potenciales. Finalmente, se hace un recorrido por la legislación y tramitación deFinalmente, se hace un recorrido por la legislación y tramitación de instalaciones fotovoltaicas, caracterizadas por una excesiva y tediosa complejidadinstalaciones fotovoltaicas, caracterizadas por una excesiva y tediosa complejidad administrativa, que ralentiza su desarrollo en combinación con una generosa,administrativa, que ralentiza su desarrollo en combinación con una generosa, aunque menguante, tarificación especial para la energía eléctrica de origen solaraunque menguante, tarificación especial para la energía eléctrica de origen solar fotovoltaico, aspecto este último que ha permitido el despegue del mercado.fotovoltaico, aspecto este último que ha permitido el despegue del mercado. Para navegar por el “proceloso” mar administrativo y para redactar Para navegar por el “proceloso” mar administrativo y para redactar y ejecutary ejecutar proyectos de instalación, se proporciona la normativa técnica específica vigenteproyectos de instalación, se proporciona la normativa técnica específica vigente sobre Energía Solar Fotovoltaica de ámbito internacional así como la normativasobre Energía Solar Fotovoltaica de ámbito internacional así como la normativa UNE, basada en aquélla, y ya adoptada en España.UNE, basada en aquélla, y ya adoptada en España. Todo esto ha sido posible gracias al inteligente y eficaz trabajo de NoeliaTodo esto ha sido posible gracias al inteligente y eficaz trabajo de Noelia Miranda de la Cátedra COIT y al apoyo del Grupo NAP, que ha mantenidoMiranda de la Cátedra COIT y al apoyo del Grupo NAP, que ha mantenido encendida la llama de mi entusiasmo durante la preparación del trabajo.encendida la llama de mi entusiasmo durante la preparación del trabajo. A todos ellos y al Director del Instituto de Energía Solar, Antonio Luque,A todos ellos y al Director del Instituto de Energía Solar, Antonio Luque, agradezco su confianza al suponer que sería capaz de contribuir a que seagradezco su confianza al suponer que sería capaz de contribuir a que se alcanzaran los objetivos atisbados por el Grupo NAP.alcanzaran los objetivos atisbados por el Grupo NAP. En manos del lector se deja la valoración de los resultados.En manos del lector se deja la valoraciónde los resultados. Gabriel SalaGabriel Sala Subdirector del Instituto de Energía Solar (IES)Subdirector del Instituto de Energía Solar (IES) Investigador del Departamento de Electrónica Física (ELF)Investigador del Departamento de Electrónica Física (ELF) AGRADECIMIENTOSAGRADECIMIENTOS Para la elaboración de este informe hemos contado con la colaboración dePara la elaboración de este informe hemos contado con la colaboración de varios Ingenieros de Telecomunicación, todos ellos miembros distinguidos delvarios Ingenieros de Telecomunicación, todos ellos miembros distinguidos del sector fotovoltaico, que nos brindaron su tiempo para celebrar una mesa redonda.sector fotovoltaico, que nos brindaron su tiempo para celebrar una mesa redonda. Por su presencia y su contribuciones queremos expresar nuestro mejorPor su presencia y su contribuciones queremos expresar nuestro mejor agradecimiento a:agradecimiento a: D. Gabino Almonacid Puche,D. Gabino Almonacid Puche, Catedrático del Grupo de Investigación y Catedrático del Grupo de Investigación y Desarrollo en EDesarrollo en Energía Solar y nergía Solar y Automática (IDEA) de Automática (IDEA) de lala Universidad de JaénUniversidad de Jaén.. D. Manuel Cendagorta-Galarza López,D. Manuel Cendagorta-Galarza López, Director Gerente del InstitutoDirector Gerente del Instituto Tecnológico y de Energías Renovables (ITER).Tecnológico y de Energías Renovables (ITER). D. Ignacio Luque Heredia,D. Ignacio Luque Heredia, Director General de InspiraDirector General de Inspira.. D. José Luis Pachón Veira,D. José Luis Pachón Veira, Director de Operaciones del Instituto de SistemasDirector de Operaciones del Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentración (ISFOC).Fotovoltaicos de Concentración (ISFOC). D. Óscar Perpiñán LamigueiroD. Óscar Perpiñán Lamigueiro , Subdirector , Subdirector Departamento Departamento Técnico de Técnico de Isofotón.Isofotón. El presente informe no habría visto la luz sin la colaboración de todosEl presente informe no habría visto la luz sin la colaboración de todos aquellos, que en mayor o menor medida, han prestado su experiencia personal yaquellos, que en mayor o menor medida, han prestado su experiencia personal y los trabajos realizados sobre esta materia. A todos ellos, nuestro más sincerolos trabajos realizados sobre esta materia. A todos ellos, nuestro más sincero agradecimiento.agradecimiento. ÍNDICE GENERALÍNDICE GENERAL 1. ENERGÍA SOLAR 1. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: ASPECTOS GENERALESFOTOVOLTAICA: ASPECTOS GENERALES ................................................ 11 1.11.1. BA. BASES FSES FÍSIÍSICAS DCAS DE LA CE LA CONVONVERSERSIÓN IÓN FOFOTOTOVOLVOLTTAICAICAA .................................................................. 33 1.2. 1.2. UN UN POCO POCO DE DE HISTHISTORIA.......ORIA............................................................................................................................................. 33 1.31.3. EV. EVOLUOLUCIÓCIÓN DE N DE COSCOSTESTES, ME, MERCARCADOS DOS Y PRY PRODUODUCCICCIÓNÓN................................................................ 55 1.41.4. MIT. MITOS SOBOS SOBRE LA ENRE LA ENERGERGÍA SOÍA SOLAR FOLAR FOTOTOVOLVOLTTAICAICAA ........................................................................ 88 2. LA TECNOLOGÍA Y LA INDUSTRIA SOLAR FOTOVOLTAICA: PRESENTE Y2. LA TECNOLOGÍA Y LA INDUSTRIA SOLAR FOTOVOLTAICA: PRESENTE Y FUTUFUTURORO ................................................................................................................................................................................................................ 1111 2.12.1. LAS CÉLU. LAS CÉLULAS SOLLAS SOLAREARES: CARS: CARACTACTERIERISTISTICASCAS, TIPO, TIPOS Y S Y DESDESARRARROLLOLLOO ........................ 1111 2.22.2. LA TEC. LA TECNOLNOLOGÍOGÍA DE REFA DE REFEREERENCINCIA: CELA: CELULAULAS DE SILS DE SILICIICIO CRIO CRISTSTALIALINONO .................... 1515 2.3. 2.3. EL REL RESTESTO DEO DEL SIL SISTEMA STEMA (BALAN(BALANCE OCE OF SYF SYSTEM STEM "BOS""BOS")) ............................................................ 1717 2.4. LA INDUSTRI2.4. LA INDUSTRIA FOTOVA FOTOVOLOLTTAICAAICA ................................................................................................................................ 2020 3. 3. PERSPPERSPECTIVECTIVA A GENERGENERAL AL DE DE LAS LAS APLIAPLICACIOCACIONES NES FOTOFOTOVOLTVOLTAICAS............AICAS............ 2121 3.1. 3.1. APLICAAPLICACIONECIONES DE S DE LA ENLA ENERGÍA ERGÍA SOLAR SOLAR FOTFOTOVOLOVOLTTAICAAICA ............................................................ 2121 3.2. SISTEMAS AISLADOS......3.2. SISTEMAS AISLADOS.................................................................................................................................................... 2323 3.3. SIS3.3. SISTEMAS COTEMAS CONECTNECTADOS A LA RED...ADOS A LA RED................................................................................................................. 2323 4. EL INGENIERO DE TELECOMUNICACIÓN Y LA ENERGÍA SOLAR4. EL INGENIERO DE TELECOMUNICACIÓN Y LA ENERGÍA SOLAR FOTOFOTOVOLTAVOLTAICA..................ICA........................................................................................................................................................................ 2525 5. 5. LA LA ENERGENERGÍA ÍA SOLAR SOLAR FOTOFOTOVOLTVOLTAICA AICA Y LY LAS AS TICS..............TICS................................................................ 2727 5.1. 5.1. SISTEMSISTEMAS CAS COMPLEMOMPLEMENTENTARIOSARIOS.................................................................................................................. 2828 5.1.1. 5.1.1. SUBSISUBSISTEMA STEMA DE DE CIRCUCIRCUITO ITO CERRACERRADO DO DE DE TELEVITELEVISIÓN......SIÓN................................ 2929 5.15.1.2. SUB.2. SUBSISSISTEMTEMA DE PROTA DE PROTECCECCIÓN CONIÓN CONTRA INCTRA INCENDENDIOSIOS............................................ 3131 5.15.1.3. SU.3. SUBSIBSISTESTEMA DE DETMA DE DETECCECCIÓN DE INIÓN DE INTRUTRUSIÓSIÓN Y ROBO....N Y ROBO.................................... 3232 5.1.4. 5.1.4. SUBSISUBSISTEMA STEMA METEOMETEOROLÓGROLÓGICOICO .................................................................................................... 3333 5.15.1.5. SI.5. SISTESTEMA TELMA TELEMÉEMÉTRITRICO DE COCO DE CONTRNTROL DE LAOL DE LAS INSTS INSTALAALACIOCIONES....NES.......... 3434 6. TIPOL6. TIPOLOGÍOGÍA A DE DE PRPROYEOYECTOCTOS S TÉCTÉCNICNICOSOS .......................................................................................................... 3737 6.1. IN6.1. INSTSTALACIOALACIONES CONNES CONECTECTADAS A READAS A REDD............................................................................................................ 3737 6.1.1. 6.1.1. INSTINSTALACIOALACIONES SONES SOBRE SBRE SUELO......UELO................................................................................................ 3838 6.1.2. 6.1.2. INSTINSTALACIOALACIONES NES SOBRE SOBRE EDIFIEDIFICACIÓCACIÓNN .................................................................................. 4242 6.2. IN6.2. INSTSTALACIOALACIONES AISLNES AISLADAS DE RADAS DE REDED.................................................................................................................. 4747 6.26.2.1. EL.1. ELECTECTRIFRIFICAICACIÓCIÓN DE VIVN DE VIVIENIENDAS ADAS AISLISLADAADAS DE REDS DE RED ........................................ 4747 6.2.2. 6.2.2. APLICAAPLICACIONECIONES S PROFPROFESIONESIONALESALES .................................................................................................. 5050 6.3. E6.3. ESTRUCSTRUCTURA DTURA DEL PROEL PROYECTYECTO TIPOO TIPO.................................................................................................................... 5252 7. OP7. OPERAERACIÓCIÓN Y MANTEN Y MANTENIMNIMIENIENTO DE SITO DE SISTESTEMAS FOMAS FOTOVTOVOLTOLTAICAICOSOS .......................... 5555 7.1. 7.1. PRODUPRODUCCIÓN CCIÓN DE DE LASILAS INSTNSTALACIOALACIONES NES FOTFOTOVOLOVOLTATAICASICAS ........................................................ 5555 7.17.1.1. CA.1. CAUSUSAS DE REAS DE REDUCDUCCIOCION DE LA PRN DE LA PRODUODUCCICCION IDON IDEALEAL .......................................... 5555 7.2. MA7.2. MANTENINTENIMIENTMIENTO DE INSTO DE INSTALACIOALACIONESNES............................................................................................................ 5757 8. NORMATIVA TÉCNICA APLICABLE A INSTALACIONES SOLARES8. NORMATIVA TÉCNICA APLICABLE A INSTALACIONES SOLARES FOTOFOTOVOLTAVOLTAICAS...........ICAS..................................................................................................................................................................... 5959 8.1. NO8.1. NORMARMATIVTIVA TÉCNIA TÉCNICA PARCA PARA PLANTA PLANTAS SOLAAS SOLARES.......RES........................................................................... 5959 8.1.1. NORMA8.1.1. NORMAS AENOR......S AENOR.......................................................................................................................................... 6060 8.1.2. NORMAS IEC......8.1.2. NORMAS IEC.................................................................................................................................................... 6262 8.1.3. 8.1.3. PROPROTECCIOTECCIONES NES ELÉCTRELÉCTRICASICAS ............................................................................................................ 6464 8.2. 8.2. NORMANORMATIVTIVA TÉCA TÉCNICA NICA PARA PARA SISTESISTEMAS CMAS COMPLEOMPLEMENTMENTARIOS.....ARIOS........................................... 6868 8.3. 8.3. COMPCOMPAATIBILITIBILIDAD DAD ELECTELECTROMAGROMAGNÉTICNÉTICA A Y Y OTRAOTRAS CS CONSIDONSIDERACIERACIONES.....ONES............... 7272 9. RESUMEN LEGISLACIÓN VIGENTE SOBRE SISTEMAS SOLARES9. RESUMEN LEGISLACIÓN VIGENTE SOBRE SISTEMAS SOLARES FOTOFOTOVOLTAVOLTAICOS..ICOS.............................................................................................................................................................................. 7373 10. 10. RESUMRESUMENEN ................................................................................................................................................................................................ 7777 11. 11. ACTUAACTUACIONECIONES S Y Y PROPPROPUESTAUESTASS................................................................................................................................ 7979 12. 12. BIBLBIBLIOGRIOGRAFÍA..............AFÍA.................................................................................................................................................................. 8181 13. 13. ACRÓNACRÓNIMOS..........IMOS.............................................................................................................................................................................. 8383 14. 14. ANEXOANEXOSS .................................................................................................................................................................................................... 8585 Energía Solar FotovoltaicaEnergía Solar Fotovoltaica ÍNDICE DE FIGURASÍNDICE DE FIGURAS FIGURA 1.FIGURA 1. ÍNDICE DE DESARROLLO HUMANO EN FUNCIÓN DEL CONSUMO DEÍNDICE DE DESARROLLO HUMANO EN FUNCIÓN DEL CONSUMO DE ELEELECTRCTRICIICIDAD DAD "PE"PER R CÁPCÁPITITA".....A"............................................................................................................. 11 FIGURA 2.FIGURA 2. EVEVOLOLUCUCIÓIÓN DN DE LA E LA PRPRODODUCUCCICIÓN ÓN Y EL Y EL COCOSTSTE DEE DEL VL VAATITIO PO PICICOO .................... 66 FIGURA 3.FIGURA 3. CUCURVRVA DE EA DE EXPXPERERIEIENCNCIA PIA PARARA LA TA LA TECECNONOLOLOGÍGÍA EN 3A EN 30 AÑO0 AÑOS..S........................ 77 FIGURA 4.FIGURA 4. EVOEVOLUCLUCIÓN IÓN DE DE DIFDIFEREERENTENTES S MERMERCADCADOSOS ................................................................................ 99 FIGURA 5.FIGURA 5. EVOEVOLUCLUCIÓN IÓN DE DE LA ELA EFICFICIENIENCIA CIA DE LDE LAS DAS DIFEIFERENRENTES TES TECTECNOLNOLOGÍOGÍASAS ...... 1313 FIGURA 6.FIGURA 6. % DE % DE PROPRODUCDUCCIÓCIÓN DE N DE DIFDIFEREERENTENTES TECNOS TECNOLOGLOGÍAS...ÍAS............................................... 1313 FIGURA 7.FIGURA 7. PRIPRINCINCIPAPALES PRLES PRODUODUCTCTOREORES DE MÓDS DE MÓDULOULOS FOS FOTOTOVOLVOLTTAICAICOSOS ........................ 1414 FIGURA 8.FIGURA 8. EMPREEMPRESAS SAS LÍDERELÍDERES EN S EN 2001.....2001............................................................................................................. 1414 FIGURA 9.FIGURA 9. REPREPARARTO DTO DE COSTE COSTES DE UN MES DE UN MÓDUÓDULO DE SILO DE SILICLICIOIO ...................................................... 1515 FIGURA 10.FIGURA 10. ESQESQUEMUEMA DE A DE UNA UNA CÉLCÉLULA ULA SOLSOLAR Y AR Y DE DE UN MUN MÓDUÓDULO FLO FOTOTOVOOVOLLTTAICAICOO .. 1616 FIGURA 11.FIGURA 11. REPREPARARTO DE COTO DE COSTESTES EN UNA INSS EN UNA INSTTALAALACIÓCIÓN AISLN AISLADAADA ............................................ 1717 FIGURA 12.FIGURA 12. REPREPARARTO DTO DE COSTE COSTES EN UNES EN UNA INSTA INSTALAALACIÓCIÓN CONN CONECTECTADAADA .................................. 1818 FIGURA 13.FIGURA 13. EFIEFICIECIENCINCIA VERA VERSUS PSUS PRECRECIO PIO PARA DARA DIFEIFERENRENTES TTES TECNECNOLOOLOGÍAGÍASS .................. 1919 FIGURA 14.FIGURA 14. EVOLUEVOLUCIÓN CIÓN DEL DEL MERCAMERCADO DO FOTFOTOVOLOVOLTTAICOAICO.......................................................................... 2121 FIGURA 15.FIGURA 15. APLICAAPLICACIÓN CIÓN DE LDE LA ENA ENERGÍA ERGÍA SOLAR SOLAR FOTFOTOVOLOVOLTATAICA.....ICA............................................. 2222 FIGURA 16.FIGURA 16. EVOEVOLUCLUCIÓN IÓN PREPREVISVISIBLE IBLE DE LDE LAS RAS REDEEDES FOS FOTOTOVOLVOLTTAICAICAS AAS AISLISLADAADASS .... 2424 FIGURA 17.FIGURA 17. PAPARTRTES DE ES DE UN PUN PROYROYECTECTO TIPO TIPO DE CO DE CONEONEXIÓXIÓN A REN A REDD ............................................ 3838 FIGURA 18.FIGURA 18. INSTINSTALACIÓALACIÓN N SOBRE SOBRE SUELOSUELO .................................................................................................................. 4141 FIGURA 19.FIGURA 19. INSTINSTALACIÓALACIÓN SN SOBRE OBRE SUELO SUELO CON CON PANEPANELES LES FIJOFIJOS........S................................................ 4141 FIGURA 20.FIGURA 20. INSINSTTALAALACIÓCIÓN SOBN SOBRES SRES SUELUELO CON O CON SISSISTEMTEMAS DAS DE SEGE SEGUIMUIMIENIENTOTO.............. 4242 FIGURA 21.FIGURA 21. MAPA MAPA IRRADIRRADIACIÓIACIÓN DE EN DE ESPAÑSPAÑA......A.................................................................................................... 4545 FIGURA 22.FIGURA 22. INSTINSTALACIÓALACIÓN N CONECCONECTATADA DA A A RED: RED: VIVIENVIVIENDADA .................................................................... 4646 FIGURA 23.FIGURA 23. INSTINSTALACIÓALACIÓN N AISLADAISLADA A DE DE REDRED .......................................................................................................... 4747 FIGURA 24.FIGURA 24. BABATERÍATERÍASS........................................................................................................................................................................ 4848 FIGURA 25.FIGURA 25. REGULREGULADOR DE CADOR DE CARGA...ARGA............................................................................................................................... 4949 FIGURA 26.FIGURA 26. VIVIENVIVIENDA ELECTRDA ELECTRIFICAIFICADA....DA...................................................................................................................... 4949 FIGURA 27.FIGURA 27. ALUALUMBRMBRADO MEDIAADO MEDIANTE MÓDULNTE MÓDULO O FOFOTOTOVOLVOLTTAICAICOO ........................................................ 5050 FIGURA 28.FIGURA 28. ESTACIÓN DE TELECOMUNICACIÓN ALIMENTADA CON ESTACIÓN DE TELECOMUNICACIÓN ALIMENTADA CON ENERGÍAENERGÍA SOLAR FOTSOLAR FOTOVOLOVOLTTAICAAICA ....................................................................................................................................5151 FIGURA 29.FIGURA 29. ESTRUESTRUCTURA CTURA PROYPROYECTECTO O TÉCNICTÉCNICOO .................................................................................................. 5353 FIGURA 30.FIGURA 30. FAFASES SES INSTINSTALACIÓALACIÓN.....N..................................................................................................................................... 8787 ÍNDICE DE TABLASÍNDICE DE TABLAS TABLA 1.TABLA 1. VENTVENTAJAS AJAS E INE INCONVECONVENIENTNIENTES DES DE LA E LA ENERGENERGÍA SÍA SOLAR OLAR FOTFOTOVOLOVOLTTAICA...AICA... 22 TABLA 2.TABLA 2. COSTE DCOSTE DE LA E LA ENERGÍA FENERGÍA FOTOVOLOTOVOLTAICA TAICA PARA PARA VARIAS VARIAS TECNOLOGÍAS......TECNOLOGÍAS...... 1919 TABLA 3.TABLA 3. EDIFIEDIFICIOS AFECTCIOS AFECTADOS POR EL ADOS POR EL CTECTE ...................................................................................................... 4343 TABLA 4.TABLA 4. COEFICIENTES COEFICIENTES DE DE USOUSO.......................................................................................................................................... 4444 TABLA 5.TABLA 5. COEFICIENTE COEFICIENTE CLIMÁTICOCLIMÁTICO.................................................................................................................................... 4444 TABLA 6.TABLA 6. PÉRDIPÉRDIDAS DAS A A CONSICONSIDERARDERAR ................................................................................................................................ 4444 TABLA 7.TABLA 7. CAÍDACAÍDAS S DE DE TENSITENSIÓN ÓN ADMISADMISIBLESIBLES .......................................................................................................... 6565 TABLA 8.TABLA 8. TARIFAS PARA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA SEGÚNTARIFAS PARA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA SEGÚN DECRETO DECRETO 661/2007661/2007.................................................................................................................................................... 7575 Energía Solar FotovoltaicaEnergía Solar Fotovoltaica 1.1. ENERGÍA ENERGÍA SOLAR SOLAR FOTOVOLTAICA: FOTOVOLTAICA: ASPECTOSASPECTOS GENERALESGENERALES La electricidad es la forma más versátil de energía que tenemos. Permite que losLa electricidad es la forma más versátil de energía que tenemos. Permite que los ciudadanos de los países desarrollados dispongan de luz, refrigeración, control deciudadanos de los países desarrollados dispongan de luz, refrigeración, control de la temperatura en sus casas, colegios y oficinas y acceso a los medios dela temperatura en sus casas, colegios y oficinas y acceso a los medios de comunicación por cable y radio. El acceso a la electricidad está directamentecomunicación por cable y radio. El acceso a la electricidad está directamente relacionado con la calidad de vida. La figura 1 muestra el Índice de Desarrollorelacionado con la calidad de vida. La figura 1 muestra el Índice de Desarrollo Humano (HDI oHumano (HDI o Human Development Index Human Development Index ) para 60 países, que incluyen el 90%) para 60 países, que incluyen el 90% de la población mundial, en función del consumo de electricidad “de la población mundial, en función del consumo de electricidad “ per cápita per cápita””.. Figura 1.Figura 1. Índice de desarrollo humano en función del consumo de electricidadÍndice de desarrollo humano en función del consumo de electricidad “per cápita” “per cápita” Para mejorar la calidad de vida en muchos países (medida en HDI) se requierePara mejorar la calidad de vida en muchos países (medida en HDI) se requiere aumentar su consumo eléctrico por un factor 10 o superior, desde unos pocosaumentar su consumo eléctrico por un factor 10 o superior, desde unos pocos cientos a algunos miles de kWh por persona y año. ¿Cómo puede lograrse?cientos a algunos miles de kWh por persona y año. ¿Cómo puede lograrse? Algunos opinan que la quema de combustibles fósiles y la energía nuclear sonAlgunos opinan que la quema de combustibles fósiles y la energía nuclear son también soluciones para el siglo XXI (aunque se liberen enormes cantidades detambién soluciones para el siglo XXI (aunque se liberen enormes cantidades de COCO22, SO, SO22 y NOy NO22 o no se tenga resuelto el problema de los residuos radiactivos) yo no se tenga resuelto el problema de los residuos radiactivos) y otros piensan que deben desarrollarse las energías renovables, no contaminantesotros piensan que deben desarrollarse las energías renovables, no contaminantes y ampliamente disponibles como la Energía Solar Fotovoltaica y la energía eólica.y ampliamente disponibles como la Energía Solar Fotovoltaica y la energía eólica. La energía eólica produce hoy mil veces más electricidad que la Energía SolarLa energía eólica produce hoy mil veces más electricidad que la Energía Solar Fotovoltaica pero está muy localizada en sitios favorables mientras que laFotovoltaica pero está muy localizada en sitios favorables mientras que la fotovoltaica es utilizable en la mayor parte del mundo.fotovoltaica es utilizable en la mayor parte del mundo. 11 La Energía Solar Fotovoltaica es una tecnología que genera corriente continuaLa Energía Solar Fotovoltaica es una tecnología que genera corriente continua (potencia medida en vatios o kilovatios) por medio de semiconductores cuando(potencia medida en vatios o kilovatios) por medio de semiconductores cuando éstos son iluminados por un haz de éstos son iluminados por un haz de fotones. Mientras la luz incide sobre una célulafotones. Mientras la luz incide sobre una célula solar, que es el nombre dado al elemento fotovoltaico individual, se generasolar, que es el nombre dado al elemento fotovoltaico individual, se genera potencia eléctrica; cuando la luz se extingue, la electricidad desaparece. Laspotencia eléctrica; cuando la luz se extingue, la electricidad desaparece. Las células solares no necesitan ser cargadas como las baterías. Algunas célulascélulas solares no necesitan ser cargadas como las baterías. Algunas células solares vienen manteniéndose en operación terrestre o en el espacio desde hacesolares vienen manteniéndose en operación terrestre o en el espacio desde hace 30 años.30 años. La Energía Solar Fotovoltaica presenta ventajas e inconvenientes tanto técnicasLa Energía Solar Fotovoltaica presenta ventajas e inconvenientes tanto técnicas como no técnicas. A menudo, las ventajas y desventajas son diametralmentecomo no técnicas. A menudo, las ventajas y desventajas son diametralmente opuestas a las de las centrales convencionales de fuel. Por ejemplo, las plantas deopuestas a las de las centrales convencionales de fuel. Por ejemplo, las plantas de combustibles fósiles provocan emisiones peligrosas para el medio ambiente, usancombustibles fósiles provocan emisiones peligrosas para el medio ambiente, usan una fuente limitada, su coste tiende a crecer y no son modulares, es decir, no seuna fuente limitada, su coste tiende a crecer y no son modulares, es decir, no se pueden hacer plantas pequeñas. La Energía Solar Fotovoltaica no tiene ningunopueden hacer plantas pequeñas. La Energía Solar Fotovoltaica no tiene ninguno de esos problemas; por el contrario tiene la desventaja de su difícilde esos problemas; por el contrario tiene la desventaja de su difícil almacenamiento. Por último, coinciden en ser ambas tecnologías muy fiables.almacenamiento. Por último, coinciden en ser ambas tecnologías muy fiables. En la Tabla 1 identificamos las ventajas e inconvenientes de la Energía SolarEn la Tabla 1 identificamos las ventajas e inconvenientes de la Energía Solar FotovoFotovoltaica. Algunos de estos ltaica. Algunos de estos últimos no son técnicos últimos no son técnicos sino que están relacionadassino que están relacionadas con la economía o las infraestructuras, pero pueden compensarse parcialmentecon la economía o las infraestructuras, pero pueden compensarse parcialmente gracias a la gran aceptación pública y por los indudables beneficios al mediogracias a la gran aceptación pública y por los indudables beneficios al medio ambiente.Durante la segunda mitad de los años 90 la producción creció unaambiente. Durante la segunda mitad de los años 90 la producción creció una media del 33% anual y en el siglo XXI lo está haciendo al 40%.media del 33% anual y en el siglo XXI lo está haciendo al 40%. Tabla 1.Tabla 1. Ventajas e inconvenientes de la Energía Solar FotovoltaicaVentajas e inconvenientes de la Energía Solar Fotovoltaica Energía Solar FotovoltaicaEnergía Solar Fotovoltaica 22 1.1. BASES FÍSICAS DE LA CONVERSIÓN FOTOVOLTAICA1.1. BASES FÍSICAS DE LA CONVERSIÓN FOTOVOLTAICA Las células solares están hechas de materiales semiconductores, que poseenLas células solares están hechas de materiales semiconductores, que poseen electrones débilmente ligados ocupando una banda de energía denominadaelectrones débilmente ligados ocupando una banda de energía denominada “banda “banda de de valencia”valencia”. . Cuando Cuando se se aplica aplica un un cuanto cuanto de de energía energía por por encima encima de de unun cierto valor a un electrón de valencia, el enlace se rompe y el electrón pasa cierto valor a un electrón de valencia, el enlace se rompe y el electrón pasa a unaa una nueva banda de energía llamada “banda de conducción”. Mediante un contactonueva banda de energía llamada “banda de conducción”. Mediante un contacto selectivo, estos electrones pueden ser llevados a un circuito externo y realizar unselectivo, estos electrones pueden ser llevados a un circuito externo y realizar un trabajo útil, perdiendo así la energía captada y regresando por otro contacto a latrabajo útil, perdiendo así la energía captada y regresando por otro contacto a la banda de valencia con la energía inicial, anterior al proceso de absorción de unbanda de valencia con la energía inicial, anterior al proceso de absorción de un fotón luminoso.fotón luminoso. El flujo de electrones en el circuito exterior se llama corriente de la célula y suEl flujo de electrones en el circuito exterior se llama corriente de la célula y su producto por el voltaje con el que se liberan los electrones por los contactosproducto por el voltaje con el que se liberan los electrones por los contactos selectivos determina la potencia generada. Todo esto ocurre a temperaturaselectivos determina la potencia generada. Todo esto ocurre a temperatura ambiente y sin partes móviles, pues las células solares, que convierten enambiente y sin partes móviles, pues las células solares, que convierten en electricidad sólo una parte de la energía de los fotones absorbidos se calientan sóloelectricidad sólo una parte de la energía de los fotones absorbidos se calientan sólo unos 25-30ºC por encima de la temperatura ambiente.unos 25-30ºC por encima de la temperatura ambiente. La estructura típica de una célula solar es una uniónLa estructura típica de una célula solar es una unión pn pn similar a los diodossimilar a los diodos semiconductores, pero no necesariamente la única posible. En las aplicacionessemiconductores, pero no necesariamente la única posible. En las aplicaciones fotovoltaicas, las células solares se interconectan y encapsulan en elementosfotovoltaicas, las células solares se interconectan y encapsulan en elementos llamados módulos fotovoltaicos, que es el producto final vendido al usuario. Estosllamados módulos fotovoltaicos, que es el producto final vendido al usuario. Estos módulos producen corriente continua que suele transformarse en corriente alterna,módulos producen corriente continua que suele transformarse en corriente alterna, más útil, mediante un dispositivo electrónico llamado inversor u ondulador. Elmás útil, mediante un dispositivo electrónico llamado inversor u ondulador. El inversor, las baterías recargables, en caso de que se necesite almacenamiento, lasinversor, las baterías recargables, en caso de que se necesite almacenamiento, las estructuras sobre las que se montan y orientan los módulos así como otrosestructuras sobre las que se montan y orientan los módulos así como otros elementos necesarios para construir un sistema fotovoltaico (FV) se llama BOSelementos necesarios para construir un sistema fotovoltaico (FV) se llama BOS ((Balance of SystemBalance of System), que significa, sencillamente, “resto de sistema”.), que significa, sencillamente, “resto de sistema”. 1.2. UN POCO DE HISTORIA1.2. UN POCO DE HISTORIA Aunque ya en el siglo XIX se descubrió el efecto fotovoltaico (Becquerel, 1839) yAunque ya en el siglo XIX se descubrió el efecto fotovoltaico (Becquerel, 1839) y se hicieron dispositivos funcionando con selenio (Frits, se hicieron dispositivos funcionando con selenio (Frits, 1883), el primer dispositivo1883), el primer dispositivo funcional, una célula de silicio de uniónfuncional, una célula de silicio de unión pn pn del 6% de eficiencia no fue realizadodel 6% de eficiencia no fue realizado hasta 1954 en los laboratorioshasta 1954 en los laboratorios Bell Bell (USA). El mismo año en laboratorios de la(USA). El mismo año en laboratorios de la fuerza aérea se obtuvo una célula de heterounión Cufuerza aérea se obtuvo una célula de heterounión Cu22S/SCd también del 6%.S/SCd también del 6%. En 1960 varios autores, entre los que se incluye el premio Nobel Schockley,En 1960 varios autores, entre los que se incluye el premio Nobel Schockley, desarrollaron la teoría fundamental de la célula solar en todos sus aspectos másdesarrollaron la teoría fundamental de la célula solar en todos sus aspectos más relevantes: Materiales, espectro de la radiación, temperatura, termodinámica yrelevantes: Materiales, espectro de la radiación, temperatura, termodinámica y eficiencia. Las células solares fueron empleadas por rusos y americanos en suseficiencia. Las células solares fueron empleadas por rusos y americanos en sus satélites artificiales demostrando su fiabilidad.satélites artificiales demostrando su fiabilidad. En 1972 suceden dos hechos importantes: El primero es la creación de la AgenciaEn 1972 suceden dos hechos importantes: El primero es la creación de la Agencia de Desarrollo e Investigación en Energía (USA), la primera organizaciónde Desarrollo e Investigación en Energía (USA), la primera organización 33 promovida y sostenida por un gobierno en el mundo, y en segundo lugar, elpromovida y sostenida por un gobierno en el mundo, y en segundo lugar, el embargo petrolífero impuesto por los productores de petróleo del Golfo Pérsico.embargo petrolífero impuesto por los productores de petróleo del Golfo Pérsico. Este hecho sacudió intensamente a los países industrializados, de modo queEste hecho sacudió intensamente a los países industrializados, de modo que muchos gobiernos, incluido el de España, iniciaron programas para favorecer lamuchos gobiernos, incluido el de España, iniciaron programas para favorecer la aplicación de las energías renovables, en especial, la solar.aplicación de las energías renovables, en especial, la solar. Hasta 1980 la Industria no empezó a madurar, basándose en la tecnología deHasta 1980 la Industria no empezó a madurar, basándose en la tecnología de células de unión pn de silicio. Los desarrollos fabriles en película delgada, como elcélulas de unión pn de silicio. Los desarrollos fabriles en película delgada, como el silicio Amorfo (a-Si) y las heterouniones CuInSesilicio Amorfo (a-Si) y las heterouniones CuInSe22 encontraron dificultadesencontraron dificultades insalvables al tratar de obtener módulos de tamaño comercial. Éstas y otrasinsalvables al tratar de obtener módulos de tamaño comercial. Éstas y otras dificultades derivadas del pequeño mercado en los 80 determinaron que muchasdificultades derivadas del pequeño mercado en los 80 determinaron que muchas compañías cambiaran de dueño, aunque pocas desaparecieron. En 1981 se creacompañías cambiaran de dueño, aunque pocas desaparecieron. En 1981 se crea en España Isofotón comoen España Isofotón como spin-off spin-off de la Universidad Politécnica de Madrid (Escuelade la Universidad Politécnica de Madrid (Escuela Técnica Superior de Ingenieros Técnica Superiorde Ingenieros de Tde Telecomunicación) que llegaría a elecomunicación) que llegaría a convertirse enconvertirse en la segunda de Europa y séptima del mundo a finales de los 90.la segunda de Europa y séptima del mundo a finales de los 90. Mientras las compañías en Europa y América iban mejorando sus procesos deMientras las compañías en Europa y América iban mejorando sus procesos de fabricación y aumentado su capacidad de producción, la Industria japonesafabricación y aumentado su capacidad de producción, la Industria japonesa despegó en la producción de módulos convencionales de silicio cristalino así comodespegó en la producción de módulos convencionales de silicio cristalino así como en la fabricación de células de a-Si para aplicaciones a pequeña escala (relojes,en la fabricación de células de a-Si para aplicaciones a pequeña escala (relojes, calculadoras, juguetes, etc.) que llegaron al nivel de megavatios en el mercadocalculadoras, juguetes, etc.) que llegaron al nivel de megavatios en el mercado mundial.mundial. La iluminación pública se mostró como un mercado capaz de mantener laLa iluminación pública se mostró como un mercado capaz de mantener la actividad de muchas Industrias durante los 80 por cuanto esa aplicación era yaactividad de muchas Industrias durante los 80 por cuanto esa aplicación era ya entonces competitiva con la ejecución del tendido eléctrico soterrado. Otras de lasentonces competitiva con la ejecución del tendido eléctrico soterrado. Otras de las aplicaciones iniciales fue la electrificación rural en asentamientos remotos paraaplicaciones iniciales fue la electrificación rural en asentamientos remotos para ayudar a un tercio de la población mundial a disponer de una modesta cantidadayudar a un tercio de la población mundial a disponer de una modesta cantidad de iluminación y comunicaciones. La mayoría eran instalaciones muy pequeñas,de iluminación y comunicaciones. La mayoría eran instalaciones muy pequeñas, del orden de 10 a 40 W, es decir, unas 100 veces menor que lo requerido en unadel orden de 10 a 40 W, es decir, unas 100 veces menor que lo requerido en una casa media en el mundo desarrollado. La mayoría de esas instalaciones fueroncasa media en el mundo desarrollado. La mayoría de esas instalaciones fueron financiadas por agencias internacionales de ayuda. Visto retrospectivamente, sefinanciadas por agencias internacionales de ayuda. Visto retrospectivamente, se comprueba que la tasa de fallos fue grande si bien se debió a falta decomprueba que la tasa de fallos fue grande si bien se debió a falta de infraestructura, financiación, distancia cultural, diseño de la estructura de pago yinfraestructura, financiación, distancia cultural, diseño de la estructura de pago y otras razones no técnicas. Pero raramente fallaron los módulos.otras razones no técnicas. Pero raramente fallaron los módulos. Desgraciadamente, incluso con los subsidios de las agencias internacionales elDesgraciadamente, incluso con los subsidios de las agencias internacionales el coste inicial (100-1000 $) era excesivo y constituyó la principal barrera a sucoste inicial (100-1000 $) era excesivo y constituyó la principal barrera a su despliegue. Actualmente, en los países pobres las deficiencias en lasdespliegue. Actualmente, en los países pobres las deficiencias en las infraestructuras eléctricas llevan a que la Energía Solar Fotovoltaica sea unainfraestructuras eléctricas llevan a que la Energía Solar Fotovoltaica sea una elección técnica y económica más flexible a medio y a largo plazo que el tendidoelección técnica y económica más flexible a medio y a largo plazo que el tendido de red eléctrica. Además una vez puestas en marcha, las instalaciones no estánde red eléctrica. Además una vez puestas en marcha, las instalaciones no están sujetas a las fluctuaciones de los precios de los combustibles fósiles.sujetas a las fluctuaciones de los precios de los combustibles fósiles. En el lado opuesto de la esEn el lado opuesto de la escala de tamaños estuvieron las plantas cala de tamaños estuvieron las plantas fotovoltaicas delfotovoltaicas del orden de MW’s instalados en los países desarrollados por las compañías eléctricasorden de MW’s instalados en los países desarrollados por las compañías eléctricas en los 80 para evaluar su potencial en en los 80 para evaluar su potencial en dos aplicaciones: Como suministradores dedos aplicaciones: Como suministradores de potencia en los picos de carga (al potencia en los picos de carga (al mediodía) y como generadores distribuidos paramediodía) y como generadores distribuidos para reducir las pérdidas de transmisión y distribución. Las compañías americanas, reducir las pérdidas de transmisión y distribución. Las compañías americanas, queque Energía Solar FotovoltaicaEnergía Solar Fotovoltaica 44 iniciaron estas pruebas a escala iniciaron estas pruebas a escala de central, perdieron el interés a finales de los 90de central, perdieron el interés a finales de los 90 cuando el gobierno retiró las tarifas cuando el gobierno retiró las tarifas especiales. Por el contrario, en Europa y Japónespeciales. Por el contrario, en Europa y Japón este mercado empezó a crecer rápidamente gracias a la adopción de importanteseste mercado empezó a crecer rápidamente gracias a la adopción de importantes ayudas gubernamentales, en forma de tarifas especiales de producción. Así, laayudas gubernamentales, en forma de tarifas especiales de producción. Así, la instalación de medianas y grandes plantas fotovoltaicas conectadas a la red estáinstalación de medianas y grandes plantas fotovoltaicas conectadas a la red está siendo explosiva en estos países.siendo explosiva en estos países. Por último, hay que mencionar otro importante campo de aplicacPor último, hay que mencionar otro importante campo de aplicación de la Energíaión de la Energía Solar Fotovoltaica al final de los 90 como es la integración de los módulosSolar Fotovoltaica al final de los 90 como es la integración de los módulos fotovoltaicos en los edificios. Ya sea colocados en ventanas, fachadas instaladosfotovoltaicos en los edificios. Ya sea colocados en ventanas, fachadas instalados sobre el tejado, con mayor o menor fortuna en la integración, se desarrolló unsobre el tejado, con mayor o menor fortuna en la integración, se desarrolló un mercado enorme mediante el establecimiento gubernativo de tarifas especiales amercado enorme mediante el establecimiento gubernativo de tarifas especiales a pagar por la electricidad de origen fotovoltaico generada por particulares enpagar por la electricidad de origen fotovoltaico generada por particulares en conexión a red. En este marco el propietario recibe del orden de 0,5 conexión a red. En este marco el propietario recibe del orden de 0,5 $/kWh por la$/kWh por la energía que produce y descarga en la red y paga 0,1 $/kWh, por la que consume.energía que produce y descarga en la red y paga 0,1 $/kWh, por la que consume. Este esquema fue establecido en España adoptándose mayoritariamente unEste esquema fue establecido en España adoptándose mayoritariamente un modelo de centrales grandes conectadas frente al modelo alemán de casasmodelo de centrales grandes conectadas frente al modelo alemán de casas particulares fotovoltaicas. Los bancos alemanes han concedido generososparticulares fotovoltaicas. Los bancos alemanes han concedido generosos préstamos para el desarrollo de estas instalaciones, y algo parecido estánpréstamos para el desarrollo de estas instalaciones, y algo parecido están haciendo las instituciones de crédito públicas y privadas de España. Este sencillohaciendo las instituciones de crédito públicas y privadas de España. Este sencillo esquema es el responsable del esquema es el responsable del extraordinario y explosivo crecimiento del mercadoextraordinario y explosivo crecimiento del mercado y de la capacidad de producción y también, desgraciadamente, de la escasezy de la capacidad de producción y también, desgraciadamente, de la escasez transitoria de silicio ultrapurocon el que fabricar las obleas sobre las que setransitoria de silicio ultrapuro con el que fabricar las obleas sobre las que se constituyen las células. Con todo, la reacción no se ha hecho esperar y laconstituyen las células. Con todo, la reacción no se ha hecho esperar y la capacidad de producción de silicio, ya dedicada al sector fotovoltaico, estácapacidad de producción de silicio, ya dedicada al sector fotovoltaico, está aumentando en 2007.aumentando en 2007. En Japón el éxito En Japón el éxito también ha sido atambién ha sido abrumadorbrumador. Allí, se . Allí, se concede una subvención delconcede una subvención del 30% del coste de la instalación y luego, se remunera el consumo neto, que es la30% del coste de la instalación y luego, se remunera el consumo neto, que es la diferencia entre el consumo total y la producción propia. Sorprendentemente, aúndiferencia entre el consumo total y la producción propia. Sorprendentemente, aún cuando el apoyo del gobierno japonés bajó, el mercado fotovoltaico en las casascuando el apoyo del gobierno japonés bajó, el mercado fotovoltaico en las casas particulares ha seguido creciendo de forma notable.particulares ha seguido creciendo de forma notable. 1.3. EVOLUCIÓN DE COSTES, MERCADOS Y PRODUCCIÓN1.3. EVOLUCIÓN DE COSTES, MERCADOS Y PRODUCCIÓN La investigación desde 1960 a 1980 se centró en hacer un producto fotovoltaicoLa investigación desde 1960 a 1980 se centró en hacer un producto fotovoltaico más y más eficiente, que produjese más potencia. El aumento de eficiencia demás y más eficiente, que produjese más potencia. El aumento de eficiencia de células y módulos fue impresionante. Además, los costes bajaron drásticamentecélulas y módulos fue impresionante. Además, los costes bajaron drásticamente al pasar de piloto a producción semiautomática. Aunque la cifra importante delal pasar de piloto a producción semiautomática. Aunque la cifra importante del coste es el $/kWh, la relación $/Wp se uscoste es el $/kWh, la relación $/Wp se usa muy frecuentemente. Los módulos sona muy frecuentemente. Los módulos son medidos y especificados en “vatios de potencia pico”. Esa es la potencia quemedidos y especificados en “vatios de potencia pico”. Esa es la potencia que proporciona un módulo a una carga perfectamente adaptada cuando una luzproporciona un módulo a una carga perfectamente adaptada cuando una luz incidente de 1 kW/mincidente de 1 kW/m22 y un espectro determinado caen sobre él mientras lasy un espectro determinado caen sobre él mientras las células se mantienen a 25ºC. Los módulos se pagan, en general, respecto a esacélulas se mantienen a 25ºC. Los módulos se pagan, en general, respecto a esa potencia pico, pese a que las condiciones estándar no se dan prácticamente nuncapotencia pico, pese a que las condiciones estándar no se dan prácticamente nunca en las aplicaciones.en las aplicaciones. 55 Figura 2.Figura 2. Evolución de la producción y el coste del vatio picoEvolución de la producción y el coste del vatio pico La figura 2 muestra la evolución de la producción y el coste del vatio pico en losLa figura 2 muestra la evolución de la producción y el coste del vatio pico en los últimos 30 años. La curva atiende sólo a la tecnología de silicio cristalino (c-Si)últimos 30 años. La curva atiende sólo a la tecnología de silicio cristalino (c-Si) hasta el año 2000. Las curvas son típicas de las nuevas tecnologías: Precios altoshasta el año 2000. Las curvas son típicas de las nuevas tecnologías: Precios altos al principio como causa de una baja producción y un reparto de costes entre lasal principio como causa de una baja producción y un reparto de costes entre las pocas unidades vendidas. En este período sólo pueden usarla las aplicacionespocas unidades vendidas. En este período sólo pueden usarla las aplicaciones nicho (telecomunicaciones remotas, satélites, estaciones meteorológicas,nicho (telecomunicaciones remotas, satélites, estaciones meteorológicas, aplicaciones militares e incluso programas de aplicaciones militares e incluso programas de desarrollo humano en áreas remotasdesarrollo humano en áreas remotas y bombeo de agua). Luego, a medida que aumenta la producción bajan losy bombeo de agua). Luego, a medida que aumenta la producción bajan los precios, con lo que se amplía el mercado con la aparición de nuevas aplicaciones,precios, con lo que se amplía el mercado con la aparición de nuevas aplicaciones, mientras que los precios disminuyen más lentamente. Una vez se alcanza ciertomientras que los precios disminuyen más lentamente. Una vez se alcanza cierto precio, se abre un horizonte de mercado masivo, que ofrece oportunidades a losprecio, se abre un horizonte de mercado masivo, que ofrece oportunidades a los nuevos inversores para financiar el aumento de la capacidad productiva.nuevos inversores para financiar el aumento de la capacidad productiva. La relación entre la producción acumulada en MW y el precio en $/Wp puedeLa relación entre la producción acumulada en MW y el precio en $/Wp puede describirse con lo que se denomina “curva de experiencia” odescribirse con lo que se denomina “curva de experiencia” o learning curvelearning curve. . LaLa curva de experiencia para la tecnología de módulos fotovoltaicos para 30 años securva de experiencia para la tecnología de módulos fotovoltaicos para 30 años se muestra en la figura 3. De ella se deduce un “factor de experiencia” de 0,19, esmuestra en la figura 3. De ella se deduce un “factor de experiencia” de 0,19, es decir, que los precios caen un 19% cada vez que se dobla la produccióndecir, que los precios caen un 19% cada vez que se dobla la producción acumulada. Por tanto, si continúa a este ritmo el precio de 1$/Wp se alcanzaríaacumulada. Por tanto, si continúa a este ritmo el precio de 1$/Wp se alcanzaría para una producción acumulada de 10para una producción acumulada de 1055 MWp.MWp. Hay que aclarar que pese a ser un crecimiento espectacular el de los módulosHay que aclarar que pese a ser un crecimiento espectacular el de los módulos fotovoltaicos (del 33% anual desde 1995-2000 y del 40% en el siglo XXI), elfotovoltaicos (del 33% anual desde 1995-2000 y del 40% en el siglo XXI), el factor de experiencia del 19% es bastante mediocre. Por ejemplo, el de lasfactor de experiencia del 19% es bastante mediocre. Por ejemplo, el de las memorias de semiconductor es del 32%, si bien para la tecnología eólica es sólomemorias de semiconductor es del 32%, si bien para la tecnología eólica es sólo del 15%. Siendo así que la tecnología fotovoltaica no está reduciendo los preciosdel 15%. Siendo así que la tecnología fotovoltaica no está reduciendo los precios muy eficazmente, se piensa que se debe sostener un I+D, que busque ideasmuy eficazmente, se piensa que se debe sostener un I+D, que busque ideas innovadorinnovadoras capaces de reducir as capaces de reducir los precios más allá los precios más allá del camino seguro de la del camino seguro de la curvacurva de experiencia.de experiencia. Energía Solar FotovoltaicaEnergía Solar Fotovoltaica 66 Figura 3.Figura 3. Curva de experiencia para la tecnología en 30 añosCurva de experiencia para la tecnología en 30 años Un análisis económico llevado a cabo por Un análisis económico llevado a cabo por el profesor Antonio Luque en 2002 tratóel profesor Antonio Luque en 2002 trató de prever el comportamiento del mercado fotovoltaico combinando la potenciade prever el comportamiento del mercado fotovoltaico combinando la potencia fotovoltaica demandada y la curva de aprendizaje. El modelo ha encajadofotovoltaica demandada y la curva de aprendizaje. El modelo ha encajado perfectamente en los últimos 6 años. El parámetro más importante en la perfectamente en los últimos 6 años. El parámetro más importante en la etapa deetapa de ayudas gubernamentales -que pagan todos los ciudadanos- es el porcentaje delayudas gubernamentales -que pagan todos los ciudadanos- es el porcentaje del PIB que una sociedad quiere dedicar a desarrollar esta nueva fuente de energía.PIBque una sociedad quiere dedicar a desarrollar esta nueva fuente de energía. El profesor Luque concluye que aún dedicando el 0.2% del PIB no se alcanzarían,El profesor Luque concluye que aún dedicando el 0.2% del PIB no se alcanzarían, con la tecnología actual cuya curva de aprendizaje se mueve al 19%, con la tecnología actual cuya curva de aprendizaje se mueve al 19%, los objetivoslos objetivos de reducción de emisiones de COde reducción de emisiones de CO22, definidos por el “, definidos por el “RIGES scenarioRIGES scenario” en la Cumbre” en la Cumbre de Río de 1992. Ese de Río de 1992. Ese objetivo equivale a obtener un 34% de la electricidad mundialobjetivo equivale a obtener un 34% de la electricidad mundial con fotovoltaica en el año 2050. El modelo propuesto indica que con la tecnologíacon fotovoltaica en el año 2050. El modelo propuesto indica que con la tecnología actual, sin cambios significativos, estaríamos casi 10 veces por debajo de eseactual, sin cambios significativos, estaríamos casi 10 veces por debajo de ese objetivo.objetivo. Por ello, resulta claro que deben perseguirse nuevas opciones tecnológicasPor ello, resulta claro que deben perseguirse nuevas opciones tecnológicas rompedoras, que aún pudiendo ser caras al comienzo presentan una tasa derompedoras, que aún pudiendo ser caras al comienzo presentan una tasa de aprendizaje alta para poder alcanzar esos objetivos con aprendizaje alta para poder alcanzar esos objetivos con una dedicación económicauna dedicación económica razonable.razonable. Cabe recordar que la ayuda al desarrollo de los países industrializados es del 0,3%Cabe recordar que la ayuda al desarrollo de los países industrializados es del 0,3% de su PIB, de modo que un esfuerzo para garantizar cierta seguridad dede su PIB, de modo que un esfuerzo para garantizar cierta seguridad de suministro eléctrico no está fuera de su alcance.suministro eléctrico no está fuera de su alcance. En cualquier caso, la Industria fotovoltaica tiene el potencial de convertirse en unEn cualquier caso, la Industria fotovoltaica tiene el potencial de convertirse en un suministrador importante de energía eléctrica en el siglo XXI, reduciendo lassuministrador importante de energía eléctrica en el siglo XXI, reduciendo las tensiones ambientales, permitiendo el desarrollo humano de los más pobres ytensiones ambientales, permitiendo el desarrollo humano de los más pobres y asegurando nuestra fuente de electricidad.asegurando nuestra fuente de electricidad. 77 1.4. MITOS SOBRE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA1.4. MITOS SOBRE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA Por confusión, o quizás por interés, se han propagado ciertas ideas sobre laPor confusión, o quizás por interés, se han propagado ciertas ideas sobre la Energía Solar Fotovoltaica, que por su acusado nivel de repetición en muchosEnergía Solar Fotovoltaica, que por su acusado nivel de repetición en muchos foros, podrían ya recibir la calificación foros, podrían ya recibir la calificación de “mitos”de “mitos”. Vamos a revisar algunos de ellos. Vamos a revisar algunos de ellos para finalizar este capítulo introductorio.para finalizar este capítulo introductorio. MITO 1.MITO 1. “La Energía Solar Fotovoltaica requiere demasiado terreno para“La Energía Solar Fotovoltaica requiere demasiado terreno para satisfacer una fracción significativa de las necesidades mundiales” satisfacer una fracción significativa de las necesidades mundiales” Aunque la radiación solar es realmente una fuente difusa, la superficie que seAunque la radiación solar es realmente una fuente difusa, la superficie que se necesita para suministrar unos 4 kWh por persona y día es perfectamentenecesita para suministrar unos 4 kWh por persona y día es perfectamente tolerable, aún suponiendo una prudente eficiencia del 10% de los sistemastolerable, aún suponiendo una prudente eficiencia del 10% de los sistemas fotovoltaicos. De este modo, obtendríamos 0,4 kWh por mfotovoltaicos. De este modo, obtendríamos 0,4 kWh por m22 y día de panel solary día de panel solar (en esos 4 kWh se incluye la energía consumida en fabricar los productos que esa(en esos 4 kWh se incluye la energía consumida en fabricar los productos que esa persona compra). Una familia de 4 personas necesitaría un área de 36 mpersona compra). Una familia de 4 personas necesitaría un área de 36 m22 parapara satisfacer todas sus necesidades eléctricas. Imaginando ahora una planta de 1 GWsatisfacer todas sus necesidades eléctricas. Imaginando ahora una planta de 1 GW (el tamaño de una central nuclear o térmica típica) necesitaríamos 60 km(el tamaño de una central nuclear o térmica típica) necesitaríamos 60 km22 dede paneles. En el desierto de Almería, con un 50% de la provincia podríamos tenerpaneles. En el desierto de Almería, con un 50% de la provincia podríamos tener con Energía Solar Fotovoltaica el equivalente a 40 centrales nucleares.con Energía Solar Fotovoltaica el equivalente a 40 centrales nucleares. Para obtener toda la energía eléctrica consumida en España bastaría unaPara obtener toda la energía eléctrica consumida en España bastaría una superficie equivalente a la ocupada por autopistas y carreteras. No parece quesuperficie equivalente a la ocupada por autopistas y carreteras. No parece que exista una posición general en contra de dedicar ese porcentaje (0,5%) de terrenoexista una posición general en contra de dedicar ese porcentaje (0,5%) de terreno a ese fin. Bastaría a ese fin. Bastaría que el público fuera tan tolerante con el espacio que el público fuera tan tolerante con el espacio para la energíapara la energía como lo es para con el automóvil.como lo es para con el automóvil. Si se prefiere hablar de zonas desérticas o poco aprovechadas, toda la energíaSi se prefiere hablar de zonas desérticas o poco aprovechadas, toda la energía eléctrica necesaria en España podría producirse en la mitad de la provincia deeléctrica necesaria en España podría producirse en la mitad de la provincia de Almería. Y otra comparación: El área requerida por la conversión fotovoltaica esAlmería. Y otra comparación: El área requerida por la conversión fotovoltaica es sólo tres veces mayor que la requerida por una planta nuclear operativasólo tres veces mayor que la requerida por una planta nuclear operativa incluyendo el espacio dedicado a la minería del uranio.incluyendo el espacio dedicado a la minería del uranio. El verdadero problema está en cubrir esas superficies con módulos fotovoltaicos,El verdadero problema está en cubrir esas superficies con módulos fotovoltaicos, que son caros.que son caros. MITO 2.MITO 2. “La Energía Solar Fotovoltaica puede satisfacer todas las necesidades“La Energía Solar Fotovoltaica puede satisfacer todas las necesidades actuales del planeta si se promulgaran leyes que prohibieran las plantas térmicasactuales del planeta si se promulgaran leyes que prohibieran las plantas térmicas y nucleares, imponiéndose la Energía Solar Fotovoltaica.” y nucleares, imponiéndose la Energía Solar Fotovoltaica.” Aún en el caso de convencer a los parlamentos a promulgar esa ley, el problemaAún en el caso de convencer a los parlamentos a promulgar esa ley, el problema de la intermitencia de la radiación solar exige la existencia de generadores dede la intermitencia de la radiación solar exige la existencia de generadores de base. El almacenamiento masivo de energía podría resolver el problema, pero nobase. El almacenamiento masivo de energía podría resolver el problema, pero no se vislumbran acumuladores a coste suficientemente bajo. Una buena gestión dese vislumbran acumuladores a coste suficientemente bajo. Una buena gestión de la red puede permitir una presencia del 20 o 30% de la producción de fuentela red puede permitir una presencia del 20 o 30% de la producción de fuente fotovoltaica. Además, la energía eléctrica de origen solar cuesta hoy al menos 4fotovoltaica. Además, la energía eléctrica de origen solar cuesta hoy al menos 4 Energía Solar FotovoltaicaEnergía Solar Fotovoltaica 88 veces másla energía convencional, de modo que se produciría una seria eveces más la energía convencional, de modo que se produciría una seria e inaceptable distorsión de la economía.inaceptable distorsión de la economía. MITO 3.MITO 3. ”La Energía Solar Fotovoltaica sólo puede cubrir mercados especiales”La Energía Solar Fotovoltaica sólo puede cubrir mercados especiales como casas remotas en países en desarrollo o satélites, nunca será una Industriacomo casas remotas en países en desarrollo o satélites, nunca será una Industria importanteimportante..” ” La figura 4 muestra la evolución de los mercados y puede verse que la opciónLa figura 4 muestra la evolución de los mercados y puede verse que la opción “aislada” “aislada” ha ha sido sido desbancada desbancada en dos en dos órdenes de órdenes de magnitud por magnitud por la la conexión a conexión a redred en sólo 10 años. La Industria crece desde entonces exponencialmente.en sólo 10 años. La Industria crece desde entonces exponencialmente. Figura 4.Figura 4. Evolución de diferentes mercadosEvolución de diferentes mercados MITO 4.MITO 4. “La Industria fotovoltaica es tan contaminante como las restantes“La Industria fotovoltaica es tan contaminante como las restantes Industrias de alta tecnología o energéticas, sólo que con distintas emisionesIndustrias de alta tecnología o energéticas, sólo que con distintas emisiones tóxicastóxicas..” ” La imagen verde es tan importante para la Industria fotovoltaica que no se estánLa imagen verde es tan importante para la Industria fotovoltaica que no se están escatimando medios para evitar la emisión de cescatimando medios para evitar la emisión de contaminantes, los cuales, por otraontaminantes, los cuales, por otra parte, no son muy distintos de la Industria microelectrónica que ya hizo unparte, no son muy distintos de la Industria microelectrónica que ya hizo un esfuerzo de “procesado limpio” en el pasado.esfuerzo de “procesado limpio” en el pasado. La fabricación no ofrece peligro para el público, pero es La fabricación no ofrece peligro para el público, pero es evidente que se va a ponerevidente que se va a poner una enorme cantidad de material (módulos, soportes, cables, etc.) en eluna enorme cantidad de material (módulos, soportes, cables, etc.) en el ambiente, de modo que la estrategia adoptada por las ambiente, de modo que la estrategia adoptada por las empresas no será otra queempresas no será otra que reciclar los módulos al final de su vida (aproximadamente 30 años) y así recuperarreciclar los módulos al final de su vida (aproximadamente 30 años) y así recuperar materiales escasos o evitar consumos energéticos en el caso de recuperar elmateriales escasos o evitar consumos energéticos en el caso de recuperar el silicio.silicio. 99 MITO 5.MITO 5. “Los módulos nunca van a recuperar la energía consumida en“Los módulos nunca van a recuperar la energía consumida en producirlos, de modo producirlos, de modo que constituyen que constituyen una perdida efectiva una perdida efectiva de energíade energía.“.“ La práctica actual, con grandes centrales o miles de casas fotovoltaicasLa práctica actual, con grandes centrales o miles de casas fotovoltaicas conectadas a la red, prueba que los sistemas fotovoltaicos generan energía neta.conectadas a la red, prueba que los sistemas fotovoltaicos generan energía neta. El concepto “El concepto “energy payback energy payback ” o retorno energético, que para la Energía Solar” o retorno energético, que para la Energía Solar Fotovoltaica ha sido ampliamente estudiado, se mide como los años que tarda elFotovoltaica ha sido ampliamente estudiado, se mide como los años que tarda el sistema en producir la misma energía consumida en su fabricación. Numerosossistema en producir la misma energía consumida en su fabricación. Numerosos estudios han llegado a la conclusión que ese tiempo oscila entre 3 y 5 años paraestudios han llegado a la conclusión que ese tiempo oscila entre 3 y 5 años para c-Si. Para los módulos de cac-Si. Para los módulos de capa delgada ese pa delgada ese período es mucho menorperíodo es mucho menor, y puesto , y puesto queque los módulos e instalaciones pueden durar perfectamente hasta los 30 años,los módulos e instalaciones pueden durar perfectamente hasta los 30 años, resulta evidente que son productores netos de energía.resulta evidente que son productores netos de energía. Los concentradores han sido menos estudiados pero dada la mayor eficiencia deLos concentradores han sido menos estudiados pero dada la mayor eficiencia de la célula están en las cifras de la capa delgada, compensando su mayor carga dela célula están en las cifras de la capa delgada, compensando su mayor carga de BOS (Balance of System o Resto de Sistema).BOS (Balance of System o Resto de Sistema). Energía Solar FotovoltaicaEnergía Solar Fotovoltaica 1010 2. LA TECNOLOGÍA Y LA INDUSTRIA SOLAR2. LA TECNOLOGÍA Y LA INDUSTRIA SOLAR FOTOVOLTAICA: PRESENTE Y FUTUROFOTOVOLTAICA: PRESENTE Y FUTURO Puesto que el objetivo global de la tecnología fotovoltaica es producir sistemasPuesto que el objetivo global de la tecnología fotovoltaica es producir sistemas fotovoltaicos de bajo coste, es obvio que se precisa algo fotovoltaicos de bajo coste, es obvio que se precisa algo más que células eficientesmás que células eficientes y baratas: Se necesita también uny baratas: Se necesita también un BOSBOS eficiente y de bajo coste que incluya loseficiente y de bajo coste que incluya los elementos de montaje, electrónica de acondicionamiento de potencia, fusibles,elementos de montaje, electrónica de acondicionamiento de potencia, fusibles, cables, acumuladores, seguimiento del sol, etc. Sobre estas áreas se ha hechocables, acumuladores, seguimiento del sol, etc. Sobre estas áreas se ha hecho mucha menos I+D que sobre las células y los módulos, de modo que existe unamucha menos I+D que sobre las células y los módulos, de modo que existe una perspectiva de reducción de precios y aumento de la fiabilidad notables en elperspectiva de reducción de precios y aumento de la fiabilidad notables en el futuro. Vamos seguidamente a revisar los principales componentes del sistema yfuturo. Vamos seguidamente a revisar los principales componentes del sistema y sus alternativas presentes y futuras.sus alternativas presentes y futuras. 2.1. LAS CÉLULAS SOLARES: CARACTERISTICAS, TIPOS Y2.1. LAS CÉLULAS SOLARES: CARACTERISTICAS, TIPOS Y DESARROLLODESARROLLO Es el dispositivo en el que se produce la conversión de luz en electricidad graciasEs el dispositivo en el que se produce la conversión de luz en electricidad gracias a las propiedades de los sa las propiedades de los semiconductores por una parte y a las emiconductores por una parte y a las estructuras (uniónestructuras (unión pn pn, heterounión, interfaz sólido-electrolito, etc.) que permiten extraer los, heterounión, interfaz sólido-electrolito, etc.) que permiten extraer los electrones excitados de la célula, antes de que vuelvan a su estado de equilibrioelectrones excitados de la célula, antes de que vuelvan a su estado de equilibrio térmico, hacia un circuito exterior para que realicen un trabajo.térmico, hacia un circuito exterior para que realicen un trabajo. La célula solar utiliza un haz de fotones a 6000ºK, es decir, opera como unaLa célula solar utiliza un haz de fotones a 6000ºK, es decir, opera como una máquina térmica cuya fuente caliente, la caldera, estuviera a esos 6000ºK. En unamáquina térmica cuya fuente caliente, la caldera, estuviera a esos 6000ºK. En una central térmica se calienta agua para crear vapor a 900ºK, y en el caso de lascentral térmica se calienta agua para crear vapor a 900ºK, y en el caso de las centrales termosolares, el gas de 6000ºC se degrada para calentar el agua centrales termosolares, el gas de 6000ºC se degrada para calentar el agua a 700-a 700- 800ºK. Atendiendo al principio de Carnot la eficiencia que se puede conseguir en800ºK. Atendiendo al principio de Carnot la eficiencia que se puede conseguir en la superficie
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